Ученые пытаются раскрыть тайну гравитационной аномалии Антарктиды

Гравитационная яма под Антарктидой – область с аномально слабой гравитацией – давно занимала умы ученых. В условиях нарастающих климатических угроз исследователи стремятся лучше понять это явление, и недавно получили важную зацепку.

Как выяснилось, изменения гравитации Антарктиды тесно связаны с серьезными климатическими и геологическими сдвигами в регионе. Историческая реконструкция гравитационной ямы, описанная в журнале Scientific Reports, показала, что аномалия изначально была слабее, но усилилась между 50 и 30 миллионами лет назад, когда континент покрылся массивными ледниками.

Впрочем, ученые пока не определили, как именно гравитационная яма может влиять на Антарктиду, особенно на фоне усугубляющихся последствий изменения климата.

Геоид – это неровная поверхность океана, форма которой определяется гравитационным влиянием Земли. Сила тяжести варьируется в разных регионах планеты, хотя эти различия настолько малы, что люди их не ощущают. Для человека изменения гравитации незаметны, но для воды даже небольшие колебания имеют значение.

Эти вариации существенно влияют на земные океаны. Вода стремится в области с более сильной гравитацией, так что уровень моря в регионах с относительно низкой гравитацией, вроде Антарктиды, обычно ниже ожидаемого.

"Низкое" здесь означает "широкую впадину в гравитационном поле Земли, вызванную дефицитом массы на глубине", – пояснили исследователи из Парижского института физики Земли.

Для реконструкции трехмерной структуры недр Земли команда использовала записи землетрясений по всему миру, а также сейсмические, геодинамические и минерально-физические данные. Модель учитывала динамику мантии, данные гравитационного поля и изменения в ротационном поведении планеты.

Представьте, что вы делаете компьютерную томографию всей Земли, но у нас нет рентгеновских лучей, как в больнице. У нас есть землетрясения. Волны от землетрясений обеспечивают "свет", который освещает недра планеты.

Затем исследователи применили схожую технику, чтобы "перемотать назад движение пород внутри Земли и проследить изменения за последние 70 миллионов лет". Симуляции показали, что изначально гравитационную яму вблизи Антарктиды создавал холодный плотный материал, погружающийся в глубокие слои мантии.

Примерно между 50 и 30 миллионами лет назад более горячая и легкая мантия начала подниматься из глубин, перераспределяя массу по континенту. Сочетание опускающейся холодной мантии и поднимающейся горячей усилило общий дефицит массы под Антарктидой.

Так как уровень моря и динамика приливов влияют на климатические паттерны, ученые считают, что лучшее понимание гравитационной ямы даст новые знания о геологической истории Антарктиды – особенно с учетом угроз, нависших над регионом сегодня.